Costruire una gigafactory di batterie? Iniziate da un MES.

Tabelle di marcia aggressive. Nuove sfide.

Ogni veicolo elettrico è letteralmente costruito intorno al pacco batteria, e quindi alle celle. E nonostante i continui progressi nella tecnologia, le batterie rappresentano ancora circa il 30% del costo del veicolo. Vista l’importanza di questo componente, qualsiasi interruzione nella fornitura di batterie – o un ritardo nella messa in servizio della gigafactory – può far deragliare rapidamente i piani di produzione dei veicoli elettrici.   

Per soddisfare la domanda del mercato, i produttori hanno notevolmente compresso i tempi per il lancio delle fabbriche di batterie. Non molto tempo fa, un programma di 24 mesi per il lancio era considerato aggressivo. Oggi, i produttori stanno lavorando per accorciare ancora di più questi tempi.

Un piano di implementazione aggressivo è solo un aspetto della questione. Allo stesso tempo, i produttori devono affrontare sempre nuove normative sulla sostenibilità per un approvvigionamento responsabile delle materie prime, sulle emissioni di CO₂ e sulla capacità di tracciabilità per tutto il ciclo di vita delle batterie.

Connettività end-to-end con il MES

Se fate parte di una squadra che si occupa della creazione di una gigafactory, come potete rispettare i requisiti normativi ed eseguire un lancio di successo?

Uno dei modi migliori per raggiungere i vostri obiettivi è attraverso un sistema di gestione della produzione (MES) che assicuri connettività e visibilità end-to-end. Una gigafactory che utilizza un MES e altre tecnologie intelligenti e connesse, può promuovere l’eccellenza operativa, dimostrare la conformità normativa e migliorare la produttività della forza lavoro.

Di fatto, crediamo che un MES sia il cardine di una gigafactory di successo.

Posizionato tra i sistemi gestionali d’impresa e l’impianto, un MES integra e condivide informazioni per gestire gli ordini di produzione e i principali problemi relativi alla qualità. Nonostante la complessità della produzione di batterie, un MES può stabilire una genealogia digitale per ogni cella e poi tracciarla a partire dalle materie prime fino all’elettrodo, all’assemblaggio della cella e ai processi di attivazione.

Molte persone pensano al MES come a un modo per imporre il rispetto dei processi di produzione e delle regole stabilite. E questo è vero. Allo stesso tempo, però, un sistema MES può aumentare la produttività della forza lavoro con analisi integrate e strumenti digitali di supporto visivo, come la realtà aumentata (AR).

Un MES consente anche una straordinaria agilità e flessibilità quando viene utilizzato con  strumenti di modellazione e simulazione per testare scenari di produzione "what if" offline.

Partite dai requisiti funzionali del MES

Come iniziare il percorso per implementare un MES in tempi brevi? Molto spesso, i clienti con cui lavoriamo chiedono un preventivo per il MES e forniscono un documento che descrive le loro aspettative. Anche se molto utili, questi documenti raramente forniscono le specifiche di cui noi – o qualsiasi altro fornitore di soluzioni MES – abbiamo bisogno per consigliare la soluzione migliore e più efficace.

Per consigliare la soluzione più adatta, abbiamo bisogno di risposte precise a domande operative come ad esempio:  

• Esattamente, come pensate di implementare il sistema di creazione degli ordini?
  
• Come stabilirete cosa viene gestito dal sistema PLM (gestione del ciclo di vita dei prodotti) e cosa viene gestito dal sistema MES?
• Cosa intendete per "gestione della qualità" – e come la applicherete?
• Qual è il vostro metodo di installazione preferito – cloud, on-premise o ibrido?
  

Abbiamo scoperto che uno dei modi migliori per raccogliere questo tipo di informazioni è attraverso un workshop sulle specifiche dei requisiti funzionali (FRS). Prima si tiene questo workshop e si definiscono i requisiti di MES, IoT, rete e infrastruttura, meglio è.

Impatto sui cicli di approvvigionamento

Sappiamo tutti che la creazione di una gigafactory nei tempi previsti spesso dipende dal fatto che i fornitori possano rispettare le tempistiche di approvvigionamento. Ecco perché anche i costruttori di macchine e linee devono essere coinvolti per tempo e in parallelo con il processo di definizione del MES.

Si può essere tentati dall’idea di "iniziare subito" il processo di approvvigionamento, specialmente se si considerano gli attuali problemi della supply chain e i notevoli ritardi dei principali fornitori. Ma così facendo si possono creare altri problemi che possono avere un impatto sul lancio, specialmente durante il processo di messa in servizio.

Per esempio, senza dei requisiti MES chiaramente definiti, si rischia di ricevere sistemi che mancano di capacità di test di qualità in linea, linee con reti di produzione che impediscono un corretto flusso di dati, e logica delle macchine che non include parametri chiave necessari per il funzionamento del sistema MES – e altro ancora. Naturalmente, ci possono essere delle alternative per risolvere questi problemi, ma tutte richiedono tempo e aumentano i costi.